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VoIP通讯协议与Softswitch网络交换机技术

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在过去，传统电信网络(Public Switched Telephone Network；PSTN)与因特网(Internet Protocol Network；IP Network)分属不同连结网络，电信网络仅单纯的用来传输模拟电话及传真，而因特网则是处理数字数据的传送 。由于数字讯号处理DSP技术的开发，计算机电话整合(Computer Telephony Integration；CTI)技术的演进，衍生出新的产品与服务，使得计算机与电话市场增加了新的应用，像是计算机电话应用产生器(Application Generator)、讯息整合系统(Unified Messaging System；UMS)和自动话务分配(Automatic Call Distribution；ACD) 。有了计算机电话整合技术成功的经验，遂想进而融合现有的因特网，于是有了因特网电话网关(Internet Telephony Gateway；ITG)的设计 。
过去几年是以ITU-T H.323标准作为VoIP(Voice over IP)技术的基础，透过IP网络提供基本之电话服务 。不过近来的发展已逐渐显示出原先H.323的架构并不符合VoIP系统未来长久发展之需，而势必得在其现有基础上做适当的调整，才能满足未来VoIP与PSTN/PLMN整合上的需求 。
现在，一些世界标准组织及策略联盟纷纷提出新的协议与架构，例如：IETF(Internet Engineering Task Force)订定了MGCP、MEGACO、SIP、SIGTRAN等协定；ISC协会(International Softswitch Consortium)亦着手制定网络交换机(Softswitch)系统架构 。在这个系统中，有新的设备及协议，希望能整合传统电信PSTN网络到IP网络中 。藉由电信与信息技术的结合、标准化的系统架构，以及开放的应用程序接口，改变了电信产业未来的发展 。而网络交换机(Softswitch)技术负责因特网电信与传统电信网络的介接，将在新一代的因特网电信系统扮演相当重要的角色 。Softswitch系统架构 发展新世代因特网电信技术，首要面对的课题就是要能与现有的电信网络架构整合 。在图1中，分别描绘了传统电信网络(图左侧)及因特网电信(图右侧)的架构示意图 。
传统电信网络中电话建立的过程为：语音(Voice)部份是经由局用交换机(CO Switches)之间的Trunk接口传输；信令(Signaling)部份则是透过SS7网络传递 。假如只是一般的通话，负责通话控制(Call Control)的SS7 ISUP信令，仅会透过SS7网络的信号转运点(Signal Transfer Point；STP)，在发话端交换机(Originating Switch)与受话端交换机(Terminating Switch)之间传送；然而，当通话需要智能网络服务(IN Services)时，则要发送SS7 TCAP信令，经由SS7网络转送至提供该服务的服务控制点(Service Control Point；SCP)，要求提供该项服务；若是该项服务包括语音播放(Announcement)、互动语音响应(Interactive Voice Response；IVR)，此时SCP就会要求智能型设备(Intelligent Peripheral；IP)播放语音给发话端，同时侦测发话端的按键，并将按键结果之DTMF回传给SCP，用来决定该项服务的进行 。
在因特网电信架构中，为了与传统电信网络介接(Interworking)，安排了信令网关(Signaling Gateway；SG)和SS7网络连接，以接收由SS7网络传送来的信令，经过格式转换再交由媒体网关控制器MGC(Media Gateway Controller；在MGCP称之为话务代理(Call Agent)) 。MGC的功能包含通话控制与路由(Routing)、信令处理、媒体网关控制，以及产生通话记录(Call Detail Records；CDR) 。MGC和信令网关之间的接口规格目前正由IETF SIGTRAN(Signaling Transport)这个工作小组所制定 。在此架构中，媒体网关(Media Gateway；MG)则扮演着媒体格式转换的角色，它负责将电信网络传递来的语音或影像格式转换成IP网络上所传递的RTP格式 。而MGC则透过MGCP或MEGACO/H.248来控制不同类型的媒体网关 。另外，MGC与MGC之间的沟通则是藉由SIP-T(SIP for Telephones)，现今SIP-T仍在IETF作进一步的研议 。
相对于传统电信网络提供服务的SCP与IP，在因特网电信架构中也有类似的组件，例如：应用服务器(Application Server；AS)类似SCP，负责提供加值性的服务(如：080、Voice Mail服务)，它可支持JAIN或Parlay的标准应用程序接口，提供给上层的应用程序发展者，使得应用服务的开发更为轻易且具可移植性(Portability)；而AS与MGC间的通讯协议SIP-TSI(SIP-Telephony Service Interface)，目前尚在ISC讨论阶段，并无明确的文件数据；另外，媒体服务器(Media Server；MS)则类似传统电信网络的智能型设备(Intelligent Peripheral；IP)，利用RTP来传送语音讯息给媒体网关(或网络电话)，或是接收媒体网关(或网络电话)传送来的语音讯息和DTMF按键数据 。

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